{"id":21945,"date":"2025-10-31T11:28:43","date_gmt":"2025-10-31T10:28:43","guid":{"rendered":"https:\/\/nachhaltiger24.ch\/?p=21945"},"modified":"2025-10-31T11:28:45","modified_gmt":"2025-10-31T10:28:45","slug":"exoplaneten-sind-keine-wasserwelten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nachhaltiger24.ch\/en\/exoplaneten-sind-keine-wasserwelten\/","title":{"rendered":"Exoplaneten sind keine Wasserwelten"},"content":{"rendered":"
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Ein Exoplanet, der 124 Lichtjahre von der Erde entfernt um einen Zwergstern kreist, machte im April 2025 weltweit Schlagzeilen. Forschende der Universit\u00e4t Cambridge, Grossbritannien, berichteten, dass es sich beim Planeten K2-18b um eine Wasserwelt mit einem tiefen, globalen Ozean voller Leben handeln k\u00f6nnte. Doch nun zeigt eine Studie, dass sogenannte Sub-Neptune wie K2-18b mit hoher Wahrscheinlichkeit keine von Wasser<\/a> dominierten Welten sind und dort kaum lebensfreundliche Bedingungen herrschen. \u00abWasser auf Planeten ist viel begrenzter vorhanden als bisher angenommen\u00bb, sagt Caroline Dorn, Professorin f\u00fcr Exoplaneten an der ETH Z\u00fcrich<\/a>.<\/p>\n

Die Studie wurde unter Leitung der ETH Z\u00fcrich<\/a> gemeinsam mit Forschenden des Max-Planck-Instituts f\u00fcr Astronomie in Heidelberg und der University of California in Los Angeles durchgef\u00fchrt. K2-18b ist gr\u00f6sser als die Erde, aber kleiner als Neptun und geh\u00f6rt damit zu einer Klasse von Planeten, die in unserem Sonnensystem fehlen. Draussen im All aber kommen sie h\u00e4ufig vor, wie Beobachtungen zeigen. Manche dieser Sub-Neptune wurden vermutlich weit entfernt von ihrem Zentralstern gebildet \u2013 jenseits der sogenannten Schneelinie, wo Wasser zu Eis gefriert \u2013 und wanderten sp\u00e4ter nach innen. <\/p>\n

Bisher nahm man an, dass einige dieser Planeten w\u00e4hrend ihrer Entstehung besonders viel Wasser ansammeln konnten und heute unter einer wasserstoffreichen Atmosph\u00e4re globale, tiefe Ozeane<\/a> beherbergen. Die Fachleute sprechen von Hycean-Planeten \u2013 eine Kombination aus \u00abHydrogen\u00bb f\u00fcr Wasserstoff<\/a> und \u00abOcean\u00bb f\u00fcr Ozean.<\/p>\n

Die Chemie ber\u00fccksichtigen<\/h2>\n

\u00abUnsere Berechnungen zeigen, dass dieses Szenario nicht m\u00f6glich ist\u00bb, sagt Dorn. Denn eine grundlegende Schw\u00e4che von bisherigen Studien war, dass sie jegliche chemische Kopplung zwischen der Atmosph\u00e4re und dem Inneren des Planeten ausser Acht liessen. \u00abWir haben nun die Interaktionen zwischen dem Planeteninnern und der Atmosph\u00e4re ber\u00fccksichtigt\u00bb, erkl\u00e4rt Aaron Werlen, Forscher in Dorns Team und Erstautor der Studie, die in der Zeitschrift The Astrophysical Journal Letters erschienen ist.<\/p>\n

Die Forschenden nehmen an, dass die Sub-Neptune in einer fr\u00fchen Bildungsphase einen Zustand durchliefen, in dem sie von einem tiefen, heissen Magma-Ozean bedeckt waren. Dar\u00fcber sorgte eine H\u00fclle aus Wasserstoffgas daf\u00fcr, dass diese Phase \u00fcber Jahrmillionen erhalten blieb.<\/p>\n

\u00abIn unserer Studie haben wir untersucht, wie sich die chemischen Wechselwirkungen von Magma-Ozean und Atmosph\u00e4re auf den Wassergehalt junger Sub-Neptun-Exoplaneten auswirkt\u00bb, sagt Werlen.<\/p>\n

Dazu verwendeten die Forschenden ein bestehendes Modell, das die Planetenentwicklung \u00fcber einen bestimmten Zeitraum beschreibt. Dieses kombinierten sie mit einem neuen Modell, das die chemischen Prozesse berechnet, die zwischen dem Gas in der Atmosph\u00e4re und den Metallen und Silikaten im Magma ablaufen. <\/p>\n

Wasser verschwindet im Innern<\/h2>\n

Die Forschenden berechneten den chemischen Gleichgewichtszustand von 26 verschiedenen Komponenten f\u00fcr insgesamt 248 Modell-Planeten. Die Computersimulationen zeigten, dass die chemischen Prozesse die meisten H2<\/sub>O-Wassermolek\u00fcle zerst\u00f6ren. Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) lagern sich an metallische Verbindungen an, und diese verschwinden zu einem grossen Teil im Planetenkern. <\/p>\n

Auch wenn die Genauigkeit solcher Berechnungen an Grenzen st\u00f6sst, sind die Forschenden von den Resultaten \u00fcberzeugt. \u00abWir fokussieren uns auf die grossen Trends und sehen in den Simulationen klar, dass die Planeten viel weniger Wasser haben, als sie urspr\u00fcnglich ansammelten\u00bb, erkl\u00e4rt Werlen: \u00abDas Wasser, das tats\u00e4chlich als H2<\/sub>O an der Oberfl\u00e4che vorhanden bleibt, ist auf maximal einige Prozente begrenzt.\u00bb <\/p>\n

Bereits in einer fr\u00fcheren Ver\u00f6ffentlichung konnte Dorns Gruppe zeigen, wie sich das meiste Wasser eines Planeten im Innern versteckt. \u00abBei der jetzigen Studie haben wir analysiert, wie viel Wasser im Ganzen auf diesen Sub-Neptunen vorkommt\u00bb, erkl\u00e4rt die Wissenschaftlerin: \u00abDen Berechnungen zufolge gibt es keine fernen Welten mit massiven Wasserschichten, in denen Wasser rund 50 Prozent der Planetenmasse ausmacht, wie man bisher dachte. Hycean-Welten mit 10 bis 90 Prozent Wasser sind daher sehr unwahrscheinlich.\u00bb <\/p>\n

Damit gestaltet sich die Suche nach ausserirdischem Leben schwieriger als erhofft. Denn lebensfreundliche Bedingungen mit gen\u00fcgend fl\u00fcssigem Wasser an der Oberfl\u00e4che gibt es wahrscheinlich nur auf kleineren Planeten, die wohl erst mit noch besseren Observatorien als dem James-Webb-Weltraumteleskop zu beobachten sein werden.<\/p>\n

Die Erde ist kein Spezialfall<\/h2>\n

Besonders spannend hingegen findet Dorn die Rolle unserer Erde im Hinblick auf die neuen Berechnungen. Diese zeigen, dass die meisten fernen Welten \u00e4hnliche Wasseranteile haben wie unser Planet. \u00abDie Erde ist vielleicht gar nicht so aussergew\u00f6hnlich, wie wir meinen. In unserer Studie erscheint sie jedenfalls als typischer Planet\u00bb, sagt sie. <\/p>\n

Erstaunt hat die Forschenden zudem ein scheinbar paradoxer Unterschied: Die Planeten mit den wasserreichsten Atmosph\u00e4ren sind nicht etwa diejenigen, welche jenseits der Schneelinie am meisten Eis angesammelt haben, sondern Planeten, die innerhalb der Schneelinie entstanden sind. Hier lieferten nicht die Eiskristalle das Wasser, sondern es wurde chemisch produziert, indem Wasserstoff in der Planetenatmosph\u00e4re mit Sauerstoff aus den Silikaten des Magma-Ozeans reagierte und H2<\/sub>O-Molek\u00fcle entstanden.<\/p>\n

\u00abDiese Erkenntnisse stellen den klassischen Zusammenhang zwischen eisreicher Entstehung und wasserreichen Atmosph\u00e4ren in Frage. Sie unterstreichen stattdessen die dominante Rolle des Gleichgewichts zwischen Magma-Ozean und Atmosph\u00e4re bei der Bildung der Planeten-Zusammensetzung\u00bb, bilanziert Werlen. Dies werde sich weitreichend auf Theorien zur Planetenentstehung sowie auf die Interpretation der Atmosph\u00e4ren von Exoplaneten im Zeitalter des James-Webb-Teleskops auswirken.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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